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如右图,四棱锥P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,底面ABCD是边长为2的正方形,PA=AD,F为PD的中点,E为BC的

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/15 10:32:06
如右图,四棱锥P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,底面ABCD是边长为2的正方形,PA=AD,F为PD的中点,E为BC的中点
(1)求证AF⊥平面PDC
(2)求直线AC与平面PCD所成角的余弦值
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1、∵PA⊥平面ABCD,
∴AD是PD在平面ABCD上的射影,
∵四边形ABCD是正方形,
∴CD⊥AD,
∵CD∈平面ABCD,
∴PA⊥CD,
∵PA∩AD=A,
∴CD⊥PAD.
∵AF∈平面PAD,
∴CD⊥AF,
∵PA=AD,F是PD的中点,
∴AF⊥PD,(等腰△三线合一),
∵PD∩CD=D,
∴AF⊥平面PDC.
2、由前所述,AF⊥平面PCD,
∴AC在平面PDC上的射影是CF,
∴AC与平面PCD的成角是〈ACF,
∵〈PAD=90°,
∴△PAD是RT等腰△,
PD=√2AD=2√2,
AF=PD/2=√2,
AC=√2AB=2√2,
∵AF⊥平面PDC,
CF∈平面PDC,
∴AF⊥CF,
根据勾股定理,CF=√(AC^2-AF^2)=√6,
∴cos